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在 GW170817 事件中探测超轻同位旋破坏媒介

高能物理 - 唯象学 2024-05-21 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

双中子星并合产生的引力波(GW)信号为探测超轻媒介提供了新的灵敏探针。在此,我们分析了 LIGO/Virgo 合作组探测到的 GW170817 事件中的引力波信号,以对具有不同质子和中子耦合的超轻同位旋破坏媒介施加约束。主要由中子组成的中子星是探测同位旋破坏媒介的理想场所。这种媒介可以通过长程 Yukawa 力和新的偶极辐射显著改变双中子星并合的动力学。我们通过考虑由同位旋破坏媒介引起的新物理效应计算了引力波形,并使用贝叶斯推断分析了 GW170817 事件中的引力波数据。我们发现,尽管当前的第五种力实验(包括 MICROSCOPE 和 EW)通常提供比 GW170817 数据更严格的约束,但在同位旋破坏力被地球完全屏蔽的参数空间中(即地球在该力作用下呈电中性),GW170817 数据提供了首要约束:在媒介质量范围约为 (3×1016,5×1014)\simeq(3\times10^{-16},\,5\times10^{-14}) eV 内,中子耦合的上限为 fn1019f_n \lesssim 10^{-19}

关键词

引用

@article{arxiv.2402.06209,
  title  = {Probing ultralight isospin-violating mediators at GW170817},
  author = {Zuowei Liu and Zi-Wei Tang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06209},
  year   = {2024}
}

备注

26 pages, 12 figures. v2: version accepted for publication in JHEP